纯干货:种梦C4D宝典——渲染技术分析及工作流程

我在之前的《种梦C4D宝典》系列文章中一直强调,三维的加入让设计具有更多的可能性,懂三维设计的设计师无形中多了一个“杀手锏”(三维软件建议使用C4D),在行业内更具有个人价值。也就是说,能否灵活地运用C4D绝对有可能对你的职业发展产生较大的影响,是你在行业中处于领跑地位、获得高薪或者升职的其中一种方法(捷径)。

而要学好三维,个人认为“渲染”是最为重要的。要学好渲染,需要配合良好的打光基础,加上良好的物理常识,良好的软件技巧就可以做出较为真实的渲染效果(需配合PS或AE做后期处理)。

延伸阅读:

种梦C4D宝典——高级材质渲染案例(一)

种梦C4D宝典——高级材质渲染案例(二)

种梦C4D宝典——高级材质渲染案例(三)

关于三维设计中的渲染器,一般有以下两大分类:

1、Unbiased Engine——Arnold、Maxwell、Indigo、Octane等

特点:无误差,虽然也不是完全和物理世界一样,但是更加基于物理的规律来计算的渲染器。

2、Biased Raytracer——RenderMan、V-Ray、Mental Ray、Redshift等

特点:有误差有限采样,根据一些科学的总结,按照一定的参数来设定光线的采样,属于光线跟踪渲染器。

渲染器的种类那么多,让很多设计师挑花了眼,其实,我觉得合适自己的才是最重要。我个人比较推荐设计师使用C4D+ Arnold,下文会有具体的分析和案例说明。


Arnold是一个基于物理算法的电影级别渲染引擎,目前由Solid Angle SL开发。好莱坞顶级视效公司的首选渲染器。接下来我们就一起来看看,使用其渲染出来的顶级视效吧。

电影《银翼杀手2049》
电影《银翼杀手2049》
电影《环太平洋》
电影《环太平洋》
电影《雷神》
电影《雷神》
电影《银河护卫队》
电影《银河护卫队》
电影《奇异博士》
电影《奇异博士》
电影《金刚狼》
电影《金刚狼》

更多优秀的作品,你可以直接上官网的画廊去看,让我们一起来感受顶级视效吧。

https://www.arnoldrenderer.com/gallery/

接下来,我会详细介绍Arnold渲染器的推荐理由,案例和分析。如果你是新人,你可以从中学会渲染的基础工作流程,如果你是中老司机,你可以从中学会一些新的知识点,直接应用在你实际的工作当中,祝你学习愉快。


一、如何学好渲染

电影《银翼杀手2049》

要学好渲染,不是简单的会使用某个渲染器就行,而是要有一定的作品设计流程。以下是我总结了多年的C4D设计经验所得的设计流程,具有较强的适用性,希望你能从中得到启发。

1、好故事

需要从品牌角度出发,创造出一个具有独创性和商业价值的故事。好的想法是第一步,也是最重要的一步,无论是个人品牌作品还是商业作品都是如此。

2、好模型

接下来,你可以从零开始学习建模,也开始购买收费或免费的模型,服务于你的好故事。

3、材质&贴图

根据模型选择合适的材质&贴图。这里需要你有较好的物理知识,根据PBR流程(全称Physicallly-Based Rendering,是一种基于物理规律模拟的一种渲染技术,同时也是行业的标准流程,理论上适用于市面上所有的渲染器)进行材质调试和渲染。

延伸阅读:

种梦C4D宝典——高级材质渲染案例(一)

种梦C4D宝典——高级材质渲染案例(二)

种梦C4D宝典——高级材质渲染案例(三)

4、灯光

基于真实的摄影打光原理,进行灯光渲染。三点布光法是最基础的,另外无论场景如何复杂,谨记一个原则——基于真实,还原真实。

延伸阅读:

种梦C4D宝典——灯光渲染(上集)

种梦C4D宝典——灯光渲染(下集)

5、渲染

正确的渲染设置,需要做到提高渲染速度、降噪以及使用线性工作流程(LWF全称Linear Workflow,中文翻译线性工作流。LWF就是一种通过调整图像Gamma值,来使得图像得到线性化显示的技术流程。而线性化的本意就是让图像得到正确的显示结果。设置LWF后会使图像明亮,这个明亮即是正确的显示结果,是线性化的结果)的输出。

6、后期

最后,配合线性工作流程把文件(一般建议导出PSD、EXR)导入PS、AE做后期处理。另外记得采用合适的配色方案,和排版方案,服务你的好故事。谨记你是专业的平面设计师,最终呈现的作品需要体现整体性。


二、Arnold的优点&缺点

1、优点:好莱坞顶级视效公司的首选渲染器。

分析:

作为设计师平面是基础也是我们最重要的武器,而三维技术就是我们的杀手锏加分项,所以我们想学好它,就需要科学的理性的对它有深入的认识。我们需要了解世界上最顶级的视效公司,他们是如何使用三维软件,并且主流的渲染器是什么。

有了高要求和高标准,我们才能更进一步地学好它。以下我就给大家科普一下。好莱坞顶级视效公司,渲染器的首选是Arnold和Renderman,另外因为战略需求,部分还会自行研发内部自用的渲染器,如迪士尼、蓝天工作室、Animal Logic、Framestore等。

2、缺点

1) 渲染速度慢,噪点多,尤其体现在大型场景和室内渲染。

 解决办法:

渲染速度慢的建议:1、使用GPU渲染,相同设备情况下,速度可提升30%左右;2、尽量使用英文路径;3、统一使用.tx纹理;4、尽可能使用代理ASS,类似C4D的实例。5、调整比例50%,缩放100%,加速IPR预览。 

噪点多的降噪建议:1、通过多通道AOV测试调整,然后取消不必要的采样,同时做到降噪和提升速度;2、使用Ray Switch优化渲染(除了可以降噪,在相同设备的情况下,速度可提升30%左右)。

2)焦散效果很难实现,即是指当光线穿过一个透明物体时,由于对象表面的不平整,使得光线折射并没有平行发生,出现漫折射,投影表面出现光子分散。 

解决办法:

使用Ray Switch,Standard Surface和Facing Ratio着色器的组合,并将它们分配给发出焦散的对象。我们需要准备两个材质,一个是玻璃另外一个是地面,具体的操作看下图。

玻璃材质
地面材质


备注:文末提供焦散案例的源文件下载。


三、Arnold的工作流程

Arnold的工作流程一般可分为以下步骤:

1、加入模型(产品)

1、布光思路(一般会使用三点布光以及使用区域光,进行灯光测试)

3、设置摄像机:找到一个合适的角度

4、材质&贴图

5、可加入物理天空或者HDR

6、输出与后期:把渲染完成的文件另存为PSD、EXR文件,导入PS、AE进行后期处理,增加画面细节。


备注:Arnold的工作流程跟所有的渲染器都是类似的,你在学习的时候举一反三即可。


四、Arnold案例分析

1、基本情况,在说案例之前,我会简单的分析一下Arnold的节点材质。

节点材质standard_surface约等于C4D默认材质,红线相连的部分就是相似的地方,所以如果你有一定的C4D基础,学习起来会比较快。

2、节点材质的全部功能,以下我会说明一下,具体不同类型的节点用途。

Arnold shaders

*AOV,用于后期处理。

Color,用于颜色转换、颜色校正等。

*Conversion,用于浮点、RGB、向量之间的转变。

Deprecated,旧版本的节点,特殊情况下可使用。

Displacement,法线与向量置换。

Light filter,提供四种灯光的过滤,十分常用。

*Math,提供数学计算,如相乘最大最小等方式。

*Shading state,用于读取浮点、整数、向量数据。

Surface,功能最强大,最常用的工具,用于模拟物体表面效果。

Texture,提供常规化的纹理,如澡波、棋盘格等。

*User date,提供多种调用数据的方式,让用户更方便地控制材质。

*Utility,提供多种实用工具,如摄像机投射、菲涅耳等。

Volume,可配合灯光、环境制作有体积感的灯光,还可以制作烟雾、火焰等。

C4D shaders,提供四种最常用的C4D通用材质。

备注:节点往往不是单独使用的,更多的是混合使用,有加粗标注的节点是高级或专业级用户的常用功能,专业用户一般是指视效公司的Lighting(灯光师)和Lookdev(外观师),而其他节点是初级中级高级都会使用到的常用功能。


3、案例分析

1)钢材材质

说明:使用standard_surface节点,可配合凹凸bump3d或加法线normap_map做出金属表面凹凸不平的效果。

2)皮肤(SSS)材质

说明:使用standard_surface节点,Base(基础)贴图+Subsurface(次表面)贴图,模拟皮肤。

3)毛发材质

说明:使用standard_hair节点,黑色素改为0.25改变了毛发的颜色。粗糙度0.39模拟毛发微观组织,IOR2增加镜面反射,偏移Shift3°调整镜面反射的角度。

4)烟雾材质

说明:使用volume_collector节点,配合ramp_rab(渐变)改变烟雾颜色。

延伸阅读:

「种梦城」The IDream City - Above

5、发光材质

说明:使用standard_surface节点,Emission(自发光)混合多个图层制作而成。

延伸阅读:

「种梦城」The IDream City - Above


五、总结

学习三维(C4D)设计、学习Arnold,绝对不是可以一蹴即就的,它是一个需要花很多时间慢慢钻研的,建议你从最基础的功能学起。此外,因为是三维设计,需要你具有全面的物理知识、数学知识,同时还需要对生活的仔细观察和思考,并多动手去设计和总结,才能有所成长,加油吧。

备注:善用Arnold官方帮助文档:

https://docs.arnoldrenderer.com/display/A5AFCUG/Arnold+for+Cinema+4D+User+Guide


后记

作为设计师,想成为优秀的设计师,平面基础+软件技术+品牌思维,三位一体缺一不可,这也是我一直以来反复强调的观点。

平面基础——平面为大,是最核心的部分

软件技术——PS+AI是基础软件,C4D+Arnold(三维)是加分项

品牌思维——好的故事好的想法,需要有好的市场,所以我们需要以市场、用户为导向,做有价值的商业设计或个人作品。

最后,希望你认真看完文章,并从今天开始认真学习设计。种梦人加油!!


焦散案例下载链接:

https://pan.baidu.com/s/19g68aezNkMymLg4mDQ1JsA  密码:gkt0

PS / 看完以上内容,如果觉得对你有启发,或有任何疑问,欢迎在页面下方留言给我。


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